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Escola Superior Agrária2014

I Ciclo de Conferências Conselho Técnico-Científico

II Ciclo de Conferências Conselho Técnico-Científico

Temas Atuais em InvestigaçãoTemas Atuais em Investigação


Temas Atuais em Investigação

Escola Superior Agrária

Ficha TécnicaEdiçãoInstituto Politécnico de Castelo BrancoAv. Pedro Álvares Cabral, nº 126000-084 Castelo Branco. Portugalwww.ipcb.pt

TítuloII Ciclo de Conferências. Conselho Técnico-Científico. Temas Atuais em Investigação

EditorMaria do Carmo Horta(Presidente do Conselho Técnico Científico)

Capa, projecto gráfico e paginaçãoRui Tomás Monteiro

Arte Final, impressão e acabamentoServiços Gráficos do IPCB

Tiragem: 50 exemplares

N.º Depósito Legal: 369165/14ISBN: 978-989-8196-38-5

©

Conselho Técnico Científico (2012 - 2014)

Prof. Doutor Maria do Carmo Simões Mendonça Horta Monteiro (Presidente)Prof. Doutor João Paulo Baptista Carneiro (Vice Presidente)Prof. Doutor José Pereira Ribeiro Coutinho (Secretário)Prof. Doutor António Manuel Moitinho Nogueira RodriguesProf. Doutor António Maria dos Santos Ramos Prof. Carlos Manuel Gaspar dos ReisProf. Doutor Catarina Maria Queirós Monteiro Ventura GavinhosProf. Doutor Celestino António Morais de AlmeidaProf. Doutor Cristina Maria Martins AlegriaProf. Doutor Fernando Manuel Leite Pereira Prof. Francisco de Noronha Galvão Franco FrazãoProf. Doutor João Pedro Martins da Luz Prof. João Pedro Várzea Rodrigues Prof. Doutor Luis Pedro Mota Pinto de AndradeProf. Doutor Isabel Margarida Horta Ribeiro Antunes (dezembro 2013 a março 2014)Prof. Doutor Manuel Vicente de Freitas MartinsProf. Doutor Maria Cristina Canavarro Teixeira Prof. Maria de Fátima Pratas PeresProf. Doutor Maria Paula Albuquerque Figueiredo Simões (até dezembro de 2013)Prof. Doutor Ofélia Maria Serralha dos Anjos

Índice

Biomimética a ciência para a sustentabilidade 2Luísa Ferreira Nunes

O fogo bacteriano das pomóideas em Portugal 6João Pedro Luz e Conceição Amaro

Vegetação autóctone aplicada a painéis de cobertura e fachadas ajardinadas de edifícios urbanos 12Fernanda Delgado e Conceição Amaro

Deteção remota e modelação em gestão florestal 19Cristina Alegria

Análise de riscos ambientais em bacias transfronteiriças: Procjeto-piloto no rio Águeda 23Isabel Margarida Horta Ribeiro Antunes, Maria Teresa Durães Albuquerque e Sandrina Fidalgo de Oliveira

O processo de conceção do produto turístico integrado como metodologia de dignóstico exploratório num destino turístico - perspetiva da oferta 29Luís Almeida

Erosão hídrica dos solos - factor de desertificação física e humana 34António Canatário Duarte

Agregados geopoliméricos artificiais para utilização no tratamento de águas residuais 40Isabel Castanheira e Silva

Viabilidade da cultura do sorgo sacarino na produção de bioetanol em Portugal 48José Sarreira Tomás Monteiro

Avaliação do potencial de produção de etanol de 2ª geração a partir dos resíduos das podas do olival 52Nuno Pedro e A. Duarte

1 II Ciclo de Conferências. Conselho Técnico-Científico

O atual Conselho Técnico-Científico (CTC) da Escola Superior Agrá-ria de Castelo Branco (ESACB) tomou posse em fevereiro de 2012, tendo decidido dar continuidade ao ciclo de conferências iniciado pelo CTC ante-rior. Os trabalhos de Investigação, Inovação e Experimentação que foram apresentados demonstram não só o dinamismo e a ligação com a comu-nidade, como também a preocupação na identificação e resolução de pro-blemas, que acrescentem valor aos produtos e processos que se situam no âmbito das competências desta Escola. Sendo este um objetivo prioritário da missão do IPCB/ESA, a divulgação destas conferências permite chegar a um público mais alargado e abrir caminhos para a concretização de novos projetos, que contribuam de forma efetiva para o desenvolvimento e au-mento da competitividade da região e do país.

Castelo Branco, 25 fevereiro de 2014

Presidente do Conselho Técnico-Científico


Biomimética a ciênciapara a sustentabilidade

Biomimicry the science for sustainability

Luisa Ferreira NunesInstituto Politécnico de Castelo Branco, Escola Superior Agrária. Castelo Branco, Portugal

[email protected]

Abstract

Biomimicry looks to nature and natural systems for inspiration. After millions of years of tinkering, Nature has worked out some effective pro-cesses. In nature, there is no such thing as waste — anything left over from one animal or plant is food for another species. Inefficiency doesn't last long in nature, and human engineers and designers often look there for solutions to modern problems.

Animals, plants, and microbes are the consummate engineers. They have found what works, what is appropriate, and most importantly, what lasts here on Earth. Instead of harvesting organisms, or domesticating them to accomplish a function for us, biomimicry differs from other "bio-approa-ches" by consulting organisms and ecosystems and applying the underlying design principles to our innovations. This new approach introduces an enti-rely new realm for entrepreneurship that can contribute not only for inno-vative designs and solutions to our problems but also to the importance of conserving the biodiversity that has so much yet to teach us.

This new field recognizes that the greatest source of inventions in the Universe is Earth: considering our Planet's 3.8 billion years of evolutionary


history of life, it has already solved many of the problems which we face today: energy, food production, climate control, non-toxic chemistry, trans-portation, packaging and much more.

On the present study, mobile links are 'keystone' organisms that move among habitats and provide essential ecosystem functions such as polli-nation, seed dispersal, or nutrient translocation. After disturbance, some ecosystem functions may become disrupted or may disappear altogether. Much like similar habitats joined by corridors, the mobile links connect areas that may be widely separated spatially or temporally. Species strate-gies and interactions must be reconfigured after disturbance based on re-sidual organisms and any altered environmental constraints. Reassemblage of organisms might be based on an ecological memory that contributes and leads to the recovery of the affected area. This ecological memory is the complex network of species and their relations with each other and the environment. Based on the renewal cycle of Holling, we developed a biomimicry resilience model that identifies recovery strategies inspired by opportunistic species colonization, their accumulation and storage of resources and the reorganization phases to a new stability. We studied and characterized which interactions take place within and between disturbed and undisturbed areas that facilitate proliferation, regeneration and nutrient translocation. The resilience model also considered limitations such as dis-tance from source areas, availability of dispersal agents and suitability of the disturbed environment.

This resilience model was created to help understand natural recovery processes that can be emulated after disturbances and applied to human community disaster planning.Keywords: Biomimicry, Model, Natural disturbances.

Resumo

A biomimética olha para a natureza e os sistemas naturais como a base da inspiração. Após milhões de anos de evolução, a Natureza tem alcança-do a resolução de processos eficazes. Na natureza, não existem resíduos ou desperdícios – tudo o que sobra é reutilizado por outros organismos. Ineficiência não existe em sistema naturais, e os engenheiros humanos e designers procuram nela as soluções para os problemas atuais.

Animais, plantas e microrganismos são os engenheiros consumados. Es-tes mostram o que funciona, o que é apropriado, e mais importante, o que


é sustentável e perdura. Em vez de domesticar ou utilizar os organismos em função do Homem, o biomimetismo difere de outros "bio- aborda-gens" consultando organismos e ecossistemas e aplicando os princípios de design subjacentes às nossas inovações. Esta ciência que emula organismos e sistemas naturais introduz uma abordagem completamente nova para o empreendedorismo que pode contribuir não só para projetos inovadores e soluções de problemas, mas também para a importância da conservação da biodiversidade que detém ainda muitas lições a aprender. Este novo campo reconhece que a maior fonte de invenções no Universo é a Terra : consi-derando 38 000 000 00 de anos da história evolutiva da vida, a natureza já resolveu muitos dos problemas que enfrentamos hoje: de produção e ar-mazenamento de energia, produção de alimentos, controlo de temperatura transporte, embalagens e muito mais.

No presente estudo utiliza-se a biomimética sistémica para criar um mo-delo de resiliência inspirado na dinâmica dos organismos após a perturba-ção de uma ecossistema.

As ligações móveis são os organismos “factor fundamental” que se mo-vem entre habitats e fornecem funções essenciais aos ecossistemas, como a polinização , dispersão de sementes , ou translocação de nutrientes. Depois de perturbação, algumas funções do ecossistema podem ser interrompidos ou podem desaparecer completamente. Muito semelhantes com os habitats semelhantes unidos por corredores, as ligações móveis conectam áreas que podem ser amplamente separados espaciais ou temporalmente. As estraté-gias das espécies com interações devem ser reconfiguradas após perturba-ção baseada em organismos residuais a restruturação das comunidades de organismos pode basear-se numa memória ecológica que contribui e leva à recuperação da área afetada. Esta memória ecológica faz parte de uma com-plexa rede de espécies e das suas relações com o meio ambiente. Com base no ciclo de renovação de Holling, desenvolveu-se um modelo de resiliência biomimetica que identifica estratégias de recuperação inspiradas na coloni-zação de espécies oportunistas, sua acumulação e armazenagem de recursos e as fases de reorganização para uma nova estabilidade. Foram estudadas e caracterizadas que interações ocorrem dentro e entre áreas perturbadas e não perturbadas que facilitam a proliferação, regeneração e translocação de nutrientes. O modelo de resiliência também considerada limitações, como distância de áreas de origem, a disponibilidade de agentes dispersores e adequação do ambiente perturbado.

Este modelo de resiliência foi criado para ajudar a compreender os pro-cessos de recuperação naturais que podem ser emulados após perturbações


e aplicada ao planeamento de desastres em comunidade humana.Palavras-chave: Biomimética, Modelo, Distúrbios naturais, Sustentabili-dade

Bibliografia

Benuys, J. 2002. Innovation Inspired by Nature. Harper Collins, New York. 306pp.Bengtsson, J.; Angelstam, P; Elmqvist, T; Emanuelsson, U; Folke, C; Ihse, M; Moberg, F; Nystrom,

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Drever CR; Peterson G; Messier C; Bergeron Y; Flannigan M. 2006. Can forest management based on natural disturbances maintain ecological resilience?. Canadian Journal of Forest Resear-ch. 36(9): 2285-2299.

Nunes L. and Narog M. 2013. Resilience Biomimcry model for natural disturbance scenarios. Mine-ralogical, 77(5) 1866. Cambridge Press.


O fogo bacteriano das pomoideas em Portugal

Fire blight in Portugal

João Pedro LuzConceição Amaro

Instituto Politécnico de Castelo Branco, Escola Superior Agrária. Castelo Branco, [email protected]

Abstract

After the first detection of Fire Blight in Portugal by the School of Agriculture of the Polytechnic Institute of Castelo Branco in June 2006, several studies have been carried out in order to identify the strains that are occurring in Portugal. Portugal was the last country in western and southern Europe where Fire Blight was detected, and still has the protected zone label from the European Union. In 2010, the disease was also detected in the Oeste region, the main pear production region of Portugal. Strong efforts are being conducted to eradicate the disease in the Oeste region, like it was eradicated in the first foci in 2006. Three forecast models (Maryblyt, Cougar Blight, and BIS revised) are being tested to evaluate and validate the one that applies better to the Oeste region. Although 2011 was extraordina-rily favourable to the onset of the disease, 2012 was very mild and almost no new foci were detected. It is very clear that a satisfactory control is an


enormous task where growers and their associations, academics, and agri-cultural official services have to work together.Keywords: Apple trees; Erwinia amylovora; Maloideae; Pear trees; Rosaceae.

Resumo

O primeiro aparecimento do Fogo Bacteriano das Rosáceas em Portugal data de 2005, mas o agente causal só foi identificado em maio de 2006, pelo Laboratório de Proteção Vegetal da Escola Superior Agrária do Instituto Politécnico de Castelo Branco, que foi prontamente confirmado pela extinta Direção-Geral de Proteção das Culturas (DGPC), instituição que tutelava a introdução de organismos de quarentena em Portugal, tendo dado origem à Circular n.º 2/DSF/2006 de 10 de agosto e à Portaria n.º 908/2006, de 4 de setembro, que estabelece medidas adicionais e de emergência temporárias de proteção fitossanitária destinadas à erradicação no território nacional da bactéria responsável pela doença vulgarmente designada por Fogo Bacte-riano. Nessa altura, foram identificados dois focos da doença, no concelho do Fundão, e as árvores afetadas eram macieiras das cultivares Fuji e Bravo de Esmolfe e pereiras da cultivar Rocha. Estes focos foram, aparentemente, erradicados após a eliminação e destruição dos pomares atacados.

Em 2007, foram novamente identificados focos em macieira Bravo de Esmolfe, no concelho de Viseu, e, em 2010, apareceram os primeiros focos da doença na região de Alcobaça, tendo, em 2011, se agudizado a situação por causa das condições climáticas extraordinariamente favoráveis à evolu-ção da doença durante toda a primavera.

O Fogo Bacteriano das Rosáceas, causado por Erwinia amylovora (Burrill) Winslow et al., é uma das doenças mais destrutivas das fruteiras, além disso tanto a doença como o seu agente causal são ambos originais. Depois de mais de um século de estudos e centenas de publicações, sabemos muito so-bre a doença e sobre o agente patogénico, contudo ainda não percebemos porque somente E. amylovora causa este tipo de sintomas e porque ataca apenas algumas espécies de plantas da família Rosaceae (Vanneste, 2000).

Desde que foi observado pela primeira vez, em 1780, a importância eco-nómica da doença tem sido crescente devido à sua dispersão para novas áreas de produção de maçã e pera. Novos registos de entrada do agente patogénico têm ocorrido no Oriente Médio, Europa e regiões do Mediter-râneo, como a sua recente entrada na Argélia, em 2011. O Fogo Bacteriano tem uma distribuição mundial, estando presente em 47 países, em todos os continentes com exceção da América do Sul. Pode estar presente em vários


outros países, mas ainda não foi observado ou não notificado. Em Espanha, detetou-se pela primeira vez em 1995, em macieiras, na província de São Sebastião, a 10 Km da fronteira com França (Butrón, 1995). Na sequência da sua disseminação em regiões de várias condições climáticas, tornou-se óbvio que a doença é consideravelmente mais grave em áreas quentes e hú-midas do que nas mais frias e/ou mais secas (Bonn & van der Zwet, 2000), o que pode confirmar o alto risco de perigosidade em Portugal.

No entanto, as estratégias de combate envolvendo sistemas de avaliação e previsão do risco associados aos produtos químicos e agentes de luta biológica, práticas culturais em pomares e viveiros e às cultivares selecionadas pela sua resistência, têm possibilitado e continuarão a permitir a produção comercial de maçã e pera em áreas onde o Fogo Bacteriano está presente (Vanneste, 2000).

O Fogo Bacteriano já foi descrito em cerca de 200 espécies de plantas de 40 géneros, todos eles pertencentes à família das Rosaceae (van der Zwet & Keil, 1979). Os hospedeiros principais e mais suscetíveis estão na subfa-mília Pomoideae da família Rosaceae. As seguintes fruteiras são consideradas hospedeiros importantes, tanto do ponto de vista económico como epide-miológico: macieiras, pereiras, marmeleiros e nespereiras. Várias plantas or-namentais são também muito suscetíveis, entre as principais encontram-se: Crataegus spp. – pilriteiros, Cotoneaster spp. e Pyracantha spp.

Existe uma suscetibilidade varietal acentuada entre as diferentes cultiva-res de macieira e de pereira, onde se pode verificar que a pereira Rocha foi considerada pouco sensível (Lespinasse & Aldwinckle, 2000), mas próxima da sensibilidade média (Le Lézec, 1997).

Todas as partes aéreas dos hospedeiros podem ser infetadas por Erwinia amylovora. Os sintomas mais comuns e característicos são: (a) murchidão e morte de flores; algumas ou todas as flores do corimbo podem morrer; as flores mortas secam e ficam com uma cor castanha escura a negra e geral-mente permanecem agarradas à planta. (b) murchidão e morte de rebentos e ramos jovens; os rebentos e os raminhos jovens infetados secam, ficam castanhos e na maioria dos casos a ponta encurva, ficando com a forma ca-racterística do sintoma conhecido como “cajado de pastor”. (c) sintoma nas folhas: as folhas infetadas mostram manchas necróticas que se iniciam ou a partir da margem da folha ou da nervura central e no pecíolo, dependendo da forma como a infeção ocorreu. (d) sintoma nos frutos: frutos infetados também ficam castanhos ou negros, murcham e, assim como as flores, per-manecem agarrados ao esporão, assumindo uma aparência mumificada. (e) sintomas no tronco: a partir das flores, raminho e frutos infetados, a doença espalha-se através dos vasos xilémicos para ramos maiores causando can-


cros e, em seguida, pode continuar para pernadas e tronco. Os cancros causam a morte rápida dos ramos ou da árvore inteira quando rodeiam os ramos ou o tronco, respetivamente. Internamente os tecidos da área mor-rem apresentando uma cor vermelha ou acastanhada que se difunde para os tecidos saudáveis (EPPO, 1997).

Em condições quentes e húmidas, um exsudado bacteriano mucoide es-branquiçado pode surgir nos tecidos infetados: pecíolos, casca da árvore, flores e frutos infetados.

A primeira infeção do ano ou infeção primária ocorre na primavera, quando o agente patogénico invade as flores ou rebentos da planta hospe-deira. A origem destas bactérias podem ser cancros do ano anterior, que se ativam no início da primavera e/ou bactérias que se mantiveram nos teci-dos das plantas (van der Zwet et al., 1988). O inóculo produzido por estes cancros pode formar gotas visíveis de exsudado bacteriano na superfície da casca, mas não é imprescindível. Além disso, não é necessária a presença de cancros porque a bactéria pode sobreviver dentro dos tecidos vegetais sem mostrar sintomas, durante o inverno, e desenvolver infeções primárias a partir da migração para órgãos saudáveis (Palacio-Bielsa & Cambra, 2009).

Na primavera, o inóculo primário é disseminado através dos diversos vetores, principalmente insetos polinizadores ou eventos que provoquem feridas. As ferramentas da poda não desinfetadas também contribuem para a disseminação a curtas e médias distâncias. Quando as condições climáti-cas são favoráveis e o hospedeiro está recetivo, a bactéria multiplica-se ra-pidamente e a infeção avança no sentido descendente, invadindo os tecidos (Palacio-Bielsa & Cambra, 2009).

Após se ter dado a infeção primária produzem-se grandes quantidades de inóculo secundário, que será disseminado mediante diversos agentes bió-ticos, dando lugar a novas infeções (infeções secundárias). O inóculo se-cundário pode ser originado a partir dos exsudados bacterianos produzidos nos rebentos, folhas, frutos e ramos. Pode produzir-se na primavera, verão, outono e habitualmente está associado com abrolhamentos ou crescimen-tos tardios de rebentos e abundância chuva.

As infeções secundárias são geralmente mais numerosas que as primá-rias e podem causar danos mais graves. Existem maior número de órgãos vegetativos, maior possibilidade de disseminação da bactéria, com ajuda dos insetos, e maior número de órgãos suscetíveis. Durante o período vegetativo pode haver vários ciclos de infeções em função das condições ambientais.

No outono, a bactéria instala-se nos tecidos lenhificados e produz can-cros, onde E. amylovora sobrevive durante o repouso vegetativo.


Os conhecimentos epidemiológicos sobre a doença são fundamentais para encontrar pontos fracos ou áreas onde o agente patogénico pode ser eliminado ou reduzido. Saber que não está normalmente presente sistemi-camente em toda a árvore e que a poda completa de cancros hibernantes irá eliminar a maioria das bactérias sobreviventes, fornece a base para uma poda cuidadosa das árvores. Além disso, ajuda-nos a entender por que uma poda conveniente e atempada do fogo bacteriano é fundamental, mas uma poda tardia é muitas vezes uma perda de tempo (Thomson, 2000).

O conhecimento que E. amylovora se multiplica preferencialmente na su-perfície estigmática das flores assegura-nos que podemos monitorizar os estigmas para a presença, antecipando a necessidade de combate a surtos de fogo bacteriano. As informações que temos sobre os locais de colonização e o papel da chuva, permite-nos oferecer uma mais adequada calendariza-ção das pulverizações.

O combate ao Fogo Bacteriano deve centrar-se no saneamento rigoroso do pomar durante o repouso e no ciclo vegetativo, juntamente com trata-mentos oportunos durante o período de floração.

Existem diversos sistemas de previsão, tais como Maryblyt Cougar Bli-ght e o sistema de Billing revisto, que podem ajudar a avaliar a necessidade de intervenção. Na verdade, o grande sucesso dos programas de combate das infeções à floração usando um bom sistema de previsão para a opor-tunidade dos tratamentos, quase eliminou qualquer ataque sério à floração. Isto, por sua vez, reduziu aparentemente a incidência de infeções secundá-rias aos rebentos, de modo a que as infeções que mesmo assim ocorrem, podem geralmente ser rapidamente removidas, com menor quantidade de trabalho (Steiner, 2000).

Torna-se muito claro depois de analisar as inúmeras formas em que E. amylovora sobrevive e é disseminada, que uma luta satisfatória é uma gran-de tarefa, em que tanto os produtores, como as suas associações, e os servi-ços oficiais têm que trabalhar conjuntamente.

Palavras chave:Erwinia amylovora; Macieira; Maloideae; Pereira; Rosaceae.

Bibliografia

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Butrón L. 1995. El fuego bacteriano. Una grave enfermedad para manzanos y perales. Fruitel, 10-11 (cit. Palacio-Bielsa & Cambra, 2009).

EPPO. 1997. Quarantine Pests for Europe – Data Sheets on Quarantine Pests for the European Union and for the European and Mediterranean Plant Protection Organization: Erwinia amylovora. CAB International, Paris, France: 1001-1007.

Le Lézec M, Lecomte P, Laurens F & Michelesi J-C. 1997. Sensibilité variétale au feu bactérien (2e partie). L’Arboriculture Fruitière, 504: 33-37.

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Steiner PW. 2000. Integrated orchard and nursery management for the control of fire blight: 339-358. In JL Vanneste (ed.): Fire Blight. The Disease and its Causative Agent, Erwinia amylovora. CABI Publishing, Wallingford, UK.

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Publishing, Wallingford, UK.


Vegetação autóctone aplicada a painéis de cobertura e fachadas

ajardinadas de edifícios urbanosNatural vegetated panels for green roofs

and facades in urban buildings

Fernanda DelgadoConceição Amaro

Instituto Politécnico de Castelo Branco, Escola Superior Agrária. Castelo Branco, PortugalCERNAS

[email protected]

Abstract

Nowadays, green roofs and facades have been considered as means of both energy saving and pollution reduction. Green roofs and facades provi-de multiple benefits: they create modern, unique aesthetics and building en-velopes, that are living and change with time; they improve buildings’ energy rating and they provide natural shading and cooling in summer and, in some cases, thermal insulation in winter, through their external wall insulation layer.

This talk presents the assumptions and the research-targets of the project


“GEOGREEN-Waste geopolymeric binder-based natural vegetated panels for energy-efficient building green roofs and facades”, namely associations of native species with good potential for usage in this type of structures be-cause we aim to monitor and apply them in extreme weather conditions, in dry-sub-humid Mediterranean climate and acid and basic pH.

The use and recovery of species from endemic and native flora has been investigated with a view to integrate them in this new form of decoration and landscaping of built roofs and facades.

In this work, a selection of herbaceous and shrubby plants from associa-tions that occur in nature and that support dry mesomediterranean condi-tions as well as different pH is presented. Their morphological, phenological, propagation and adaptation to culture attributes are also presented.

Experiments with species propagation and adaptation in containers, diffe-rent types of irrigation and substrate are explained. Finally, the results obtai-ned after one year are presented. Keywords: herbaceous perennial; green roofs; endemic, native flora, cultural adaptation.

Resumo As coberturas e fachadas ajardinadas nos espaços urbanos, possuem múlti-

plos benefícios, podendo destacar-se desde já, os seguintes: proteção da estru-tura edificada e aumento da sua vida útil; proteção térmica no verão mitigando o efeito da ilha de calor; regulação de humidade, aumentando a capacidade de retenção de água e a diminuição do escorrimento superficial; proteção acústica; proteção contra incêndios; redução dos movimentos de poluição; produção de O2 e consumo de CO2; aumento da biodiversidade vegetal e animal; efeitos estéticos e psicológicos por redução das superficies pavimentadas.

Actualmente existem, principalmente, dois tipos de sistemas de cober-tura verdes: o extensivo e o intensivo. O sistema extensivo de coberturas ajardinadas é sumariamente caracterizado pelo seu baixo peso, baixo custo e baixa manutenção, uma vez que, a camada de substrato é muito fina (6-20 cm) com uma carga de 60-150kg/m2(peso de substrato saturado), exigindo pouca ou nenhuma rega, originando porém, situações de stress à maioria das plantas, havendo por isso, uma limitação do tipo de espécies que se po-dem instalar, optando-se, preferencialmente, por plantas de pequeno porte como musgos, sedum, herbáceas, gramíneas, plantas autóctones, por serem mais resistentes a uma baixa manutenção.


No caso do sistema intensivo a profundidade do substrato pode ser su-perior a 20 cm, havendo a possibilidade de instalar uma maior variedade de plantas, sendo os custos de manutenção mais elevados. As estruturas têm que ser reforçadas, devido a cargas que podem variar entre 150 e 500kg/m2 (NTJ,2012).

No presente trabalho pretende divulgar-se os objetivos de um projeto inovador no que diz respeito à forma como está pensada a criação da co-bertura e fachadas verdes pela utilização de painéis revestidos de vegetação autóctone da Península Ibérica, em estruturas modelares, com reutilização de materiais. Para além de se apresentarem as associações que na natureza existem com maiores potencialidades para as condições concretas a estudar, decidiu-se também introduzir para estudo espécies espontâneas e cultiva-das, muitas delas aromáticas, já conhecidas da equipa de investigação por diversos anos de ensaios e que apresentam boas potencialidades para a in-trodução neste tipo de estruturas, tanto em coberturas como em fachadas.

Os estudos iniciaram-se com a propagação das espécies, a que se seguiram os ensaios de seleção do melhor substrato (inicialmente composto por elemen-tos que facilitam a manutenção de água, mas também que possuam boa capaci-dade de drenagem), dotação de rega e tamanho mínimo dos contentores.

Dos estudos efectuados neste 1º ano seleccionar-se–ão as modalidades com melhor performance, escolhendo as espécies em função do seu inte-resse por: época do ano, cor da folhagem; adaptação a temperaturas eleva-das e baixas e distintos pH (Delgado et al., 2011).

O projeto GEOGREEN proposto pelo Centre of Materials and Building Technologies (C-MADE), da Universidade da Beira Interior (UBI) em parce-ria com a Escola Superior Agrária do Instituto Politécnico de Castelo Branco (ESAC/IPCB), é um projeto de Investigação e Desenvolvimento (I&D) da Fundação para a Ciência e Tecnologia FCT (PTDC/ECM/113922/2009) com início em Março de 2011 e com término em 2014.

Com este projeto de investigação pretende-se desenvolver o conheci-mento científico sobre coberturas e fachadas ajardinadas, utilizando uma solução que se baseia no desenvolvimento de um paínel de revestimento pré-fabricado, como parte de um sistema modular, incorporando vegetação natural, adaptado à construção nova e à modernização de edifícios e, como tal, de fácil alteração e manutenção.

Assim, este projecto visa:

1) Desenvolver um sistema modular de painéis pré-fabricados e pré-plan-tados com vegetação natural, adequado para edifícios novos e readapta-


ção/reabilitação de edifícios existentes;2) Estudar diferentes formas de combinações de cada camada constituinte

do sistema; camada de vegetação, drenagem/irrigação e camada de su-porte, como um único painel onde as características de arrefecimento passivo no verão e isolamento no inverno sejam optimizadas;

3) Estudar a utilização de vegetação autóctone/endémica para um deter-minado clima com grandes amplitudes térmicas (verão muito quente – inverno muito frio);

4) Estudar e produzir um sistema de painéis com base em materiais não convencionais obtidos de resíduos (com ligantes geopoliméricos de resí-duos), combinando baixa densidade, porosidade, retenção de água, iso-lamento térmico, durabilidade e resistência ao fogo;

5) Realizar ensaios em clima real, modelação numérica, medição de desem-penho térmico e energético das diferentes soluções estudadas, numa infra-estrutura laboratorial construída para o efeito.

6) Propor recomendações práticas para a pré-fabricação do sistema desen-volvido e para a sua integração na modernização de áreas urbanas e na readaptação de edifícios existentes.

Numa primeira fase foi efectuada uma seleção das associações fitosso-ciológicas herbáceas vivazes (a e b) assim como de associações arbustivas (c e d), que se desenvolvem no andar bioclimático mesomediterrânico, con-tudo, adaptadas a situações edafo-xerófilas tendo, ao mesmo tempo, alguma capacidade para suportar variações de pH de ácido a básico. Desta forma, descrevem-se sucintamente, algumas dessas associações no que respeita à composição florística, ecologia e fenologia dominante:

a) Melico magnolii-Stipetum giganteae Constitui um arrelvado vivaz de distribuição mesomediterrânica seco-

-sub-húmida, desenvolvendo-se em solos profundos de pH elevado. É dominada por Celtica gigantea podendo ocorrer outros táxones caracterís-ticos, maioritariamente gramíneas, como Allium guttatum subsp. sardoum, Arrhenatherum album var. erianthum, Arrhenatherum baeticum, Avenula hackelii subsp. hackelii, Avenula hackelii subsp. stenophylla, Carex divisa var. chaeto-phylla, Centaurea aristata subsp. langeana, entre outros. Esta associação tem a vantagem de produzir elevada biomassa e ser resistente à secura, man-tendo alguma tonalidade verde nas épocas de seca, contudo o sistema radicular é exigente em profundidade de solo.

b) Phlomido lychnitidis-Brachypodietum phoenicoides


Associação que se desenvolve em solos neutros a básicos, mais ou me-nos profundos e que suporta bem a xericidade, é subserial de bosques de azinho. Muitas dos táxones que constituem este prado vivaz e denso têm valor ornamental: Allium paniculatum, Allium roseum, Asphodelus ramo-sus, Phlomis lycnhitis; Brachypodium phoenicoides; Centaurium erythraea subsp. erytharea, Gladiolus illyricus, Luzula campestris subsp. campestris, Nepeta tube-rosa subsp. tuberosa, Melica ciliata subsp. magnolii, Salvia sclareoides e Teucrium chamaedrys subsp. chamaedrys. Da composição florística destes prados poderão fazer parte alguns táxones das famílias Orchidaceae e Iridaceae, nomeadamente dos géneros Orchis, Ophrys e Narcissus, alguns deles endé-micos, conferindo-lhe elevada originalidade, valor conservacionista e es-tético. Tendo em conta as várias combinações possíveis destas espécies, na composição florística destes prados, estes poderão adquirir diferentes tonalidades. Apesar de ser uma associação que se desenvolve preferen-cialmente em solos profundos, os diferentes táxones que a compõem poderão permitir combinações florísticas mais adaptadas a situações de maior xericidade, tal como acontece no meio natural, permitindo supe-rar essa desvantagem na sua aplicação em painéis de cobertura.

c) Teucrio capitatae – Thymetum sylvestris Associação arbustiva baixa de solos básicos onde predominam o Teu-

crium capitatus e o Thymus sylvestris. Este tomilhal, calcícola, desenvolve-se espontâneamente no Maciço Calcário Extremenho, subsistindo em so-los decapitados descarbonatados das serras calcárias cársicas e calcodo-lomíticas do Divisório Português (Costa et al., 2009). Assim, as espécies que o compõem estão adequadas à basicidade inerente aos painés e às condições bioclimáticas da Beira Interior.

d) Halimio ocymoidis – Ericetum umbellatum Associação que se desenvolve no território da Beira Interior em solos

siliciosos, suportando bem a secura, em que predominam plantas com valor ornamental, pela diversidade de coloração da sua floração que vai do rosa ao azul. Os táxones predominantes são: Halimium ocymoides, Erica umbellada, Calluna vulgaris e Lithodora prostrata.

O elenco de espécies autóctones de interesse ornamental é enorme, sendo este um recurso ainda pouco explorado. As espécies do género Thymus, por exemplo, integram a composição florística de muitas comu-nidades arbustivas com grande potencial aromático e ornamental. Por exemplo, o Thymus mastichina integra várias associações de Cisto-Lavandu-letea, resistindo bem a condições termófilas e edafo-xerófilas.


Tendo como base as associações fitossociológicas descritas e as carac-terísticas morfológicas das espécies que as integram, tomou-se como base para o estudo a associação c) contudo, deverá ser avaliada experimental-mente a viabilidade da aplicação de espécies de solos ácidos caracteristicas da associação d) pois que a basicidade que as estruturas modelares pode-rão desenvolver inicialmente, deverá, por lixiviação e pelo tipo de substrato de pH ácido a neutro deixar de ser uma condicionante. Apresentam-se no quadro 1 as características das espécies estudadas neste 1º ano do projecto, podendo desde já, observar-se as características distintivas de porte, época de floração, cor da folhagem e cor da flor. Estes aspectos serão determi-nantes para a escolha das misturas de plantas para os objectivos definidos, sejam eles unicamente ornamentais numa determinada época do ano, seja a conjugação dos mesmos com a rusticidade e eficiência energética da melhor associação de espécies.

As espécies mais promissoras nesta fase de investigação foram: Achillea milefollium, Thymus mastichina, Thymus serphylum e Rosmarinus prostratus, para além de Sedum album e Sedum sediforme.

Após a definição das espécies vegetais e do substrato de base, serão concebidos os painéis, com as características já referidas de utilização de materiais reciclados e de baixa densidade, painéis estes, de fácil transporte e manuseamento. O (s) painel(s) deverá considerar todas as limitações em termos de quantidade do substrato a incorporar e das diferentes associa-ções de plantas. Estes painéis terão distintas composições de geopolímeros, propriedades físicas (térmicas) e mecânicas adaptadas aos objetivos e um design próprio. Os estudos do efeito destes paineis em condições reais se-rão alvo de um protótipo, também a desenvolver.

Bibliografia

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Detecção remota e modelação em gestão florestal

Remote sensing and modelling in forest management

Cristina AlegriaInstituto Politécnico de Castelo Branco, Escola Superior Agrária. Castelo Branco, Portugal

CERNAS,[email protected]

Abstract

An overview of the studies developed for maritime pine (Pinus pinaster Aiton) in the regions of central inland Portugal is presented.

A set of models was developed which will allow the prediction of indivi-dual tree, over bark, total volume and merchantable volume to any merchan-table limit, for both species and region to support management decisions.

This earlier set of equations referred to above was also included as components in a single tree growth and yield model developed for the naturally regenerated, pure uneven-aged, maritime pine stands in central inland Portugal.

The tree growth and yield model, named PBIRROL, consists in a system of sub-models for tree height, site quality, tree age, average crown ratio, tree volumes, tree list (recruitment, mortality and harvesting), annual tree dia-meter increment and annual dominant height growth predictions. In Por-tugal, it will allow more accurate predictions for the naturally regenerated maritime pine stands.

An economic analysis of the silvicultural prescriptions available for spe-cies management was also performed. Seven silvicultural scenarios for pure and even aged maritime pine stands were analysed. The analysis results pro-


ved the selection of an intensive management stand prescription that is used as a guide for reforestation projects, using artificial regeneration by plantation, when the main goal is round wood yield. For areas of natural regeneration, a fully stocked stand prescription, pulp wood yield oriented, was selected. This prescription enables saving in site preparation and plan-tation costs, and at the moment it is the most suitable for the existing na-turally regenerated maritime pine stands of Portuguese private forest areas.

Finally, a methodological approach for forest productivity mapping in a Geographical Information System (GIS) using geostatistical tools was de-veloped. Forest productivity maps were produced as large scale models to be used as a thematic layer in a GIS supporting forest management deci-sions. Forest productivity could be estimated in areas where no inventory data were available and it could be used as a guideline for defining the best areas for future forestry production.Keywords: Inventory, Modelling, Maritime pine, Remote Sensing, Geogra-phical Information Systems, Geostatistics.

Resumo

Ao longo dos últimos 26 anos tem-se desenvolvido na Escola Superior Agrária de Castelo Branco um conjunto de trabalhos, projetos e serviços à comunidade, nas áreas da Engenharia Florestal e do Ordenamento dos Recursos Naturais. Nesta conferência irão ser apresentados alguns dos re-sultados obtidos.

O delineamento experimental dos estudos sobre a floresta de pinheiro bravo da região foi suportado recorrendo a técnicas da detecção remota (DR). Estes estudos permitiram diagnosticar que, na sua generalidade, os povoamentos de pinheiro bravo da região se estabeleceram por regeneração natural, desenvolvendo estruturas etárias irregulares, encontrando-se sobre-lotados e carecendo de uma gestão técnica.

Para o apoio à gestão destes povoamentos foram desenvolvidos, diver-sos modelos ao nível da árvore individual, designadamente: uma equação de predição da altura total, uma equação de volume total, equações de volume percentual em função de uma altura de corte e em função de um diâmetro de corte, uma equação de perfil de tronco e um sistema de equações com-patíveis. Estes modelos permitem simular os volumes totais e mercantis dos povoamentos de pinheiro bravo da região de Castelo Branco.

Estes modelos, após calibração, foram incorporados no modelo de cresci-


mento e produção que se desenvolveu para os povoamentos de pinheiro bravo naturais, originados por regeneração natural e de estrutura irregular, da região.

Foram também, alvo de avaliação de eficiência económica os modelos de silvicultura existentes para a espécie. Resultou da análise que o modelo de silvicultura proposto por Louro et al. (2000) se revelou como o mais efi-ciente para a condução dos povoamentos de pinheiro bravo instalados por plantação, para o objectivo de produção de lenho de grandes dimensões. Para o caso dos povoamentos de pinheiro bravo naturais, originados por regeneração natural, o modelo de silvicultura proposto por Oliveira (1999), orientado para o objectivo de produção lenho de pequenas dimensões, foi o que se provou ser o mais eficiente economicamente.

Foi desenvolvida uma metodologia em SIG apoiada por técnicas de geo-estatística em que se realizou a integração de um dos modelos desenvolvi-dos para a espécie e região: a relação hipsométrica da qualidade de estação. Tal, permitiu produzir cartas de produtividade para os povoamentos de pinheiro bravo e incorporar estes níveis de informação em análises espa-ciais futuras. Estas cartas permitem identificar as áreas de maior potencial produtivo desta espécie e apoiar a decisão no que toca ao ordenamento florestal (função produção).

Por fim, referiu-se a importância da fusão e integração de dados geo--referenciados em Sistemas de Informação Geográfica (SIG) obtidos de várias fontes, como inventários de campo, imagens obtidos por DR, dados climáticos, edáficos e topográficos, no âmbito da modelação espacial.Palavras Chave: Inventário, Modelação, Pinheiro bravo, Detecção Remo-ta, Sistemas de Informação Geográfica, Geoestatística.

Bibliografia

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Dabase FORMODELS - Institut Europeen de la Forêt Cultivée – EFIATLANTIC web site http://www.iefc.net/?page=bdd/models/modeles_affiche.php&Id=1

Mestre S., Alegria C., Albuquerque T and Goovaerts P. 2011. Using GIS and geostatistics for map-ping forest productivity: a case study for maritime pine stands (Pinus pinaster Aiton) in centre inland of Portugal. AAG Annual Meeting, 12-16 April, Seatle.


Análise de riscos ambientais em bacias transfronteiriças:

projecto-piloto no rio ÁguedaEnvironmental risks analysis in transboundary watershed:

a pilot project in Agueda riverIsabel Margarida Horta Ribeiro Antunes1,

Maria Teresa Durães Albuquerque2, Sandrina Fidalgo de Oliveira2

1Instituto Politécnico de Castelo Branco, Escola Superior Agrária. Castelo Branco, Portugal2Instituto Politécnico de Castelo Branco, Escola Superior de Tecnologia. Castelo Branco, Portugal

[email protected]

mailto:[email protected]


Abstract

Groundwater vulnerability assessment is a critical point in decision-mak-ing processes, aimed to land use and resources management. Therefore, the adoption of preventive measures and monitoring processes are of the utmost importance. The main subject of this presentation is the construction of vulnerability mapping in the Águeda river watershed, using three methods - DRASTIC, DRASTIC Pesticide and Susceptibility Index (SI).

The calculated vulnerabilities show a clear heterogeneity along the Águe-da watershed. The most vulnerable area is located in the central part of the basin, coinciding with the sedimentary Tertiary aquifer, with urban and agri-cultural activities. In the northern and southern areas, there is a moderate to high vulnerability, which deserves a detailed study in future works, suggesting that old mining activities could be an environmental risk.Keywords: vulnerability; DRASTIC; DRASTIC pesticide; susceptibility in-dex; Águeda river

Resumo

O projecto Águeda está inserido no Programa Operacional de Coope-ração Transfronteiriça Espanha-Portugal (POCTEP), e tem por principal objectivo a Caracterização Ambiental e Análise dos Riscos na Bacia Trans-fronteiriça do Rio Águeda.

Este projecto surge das dificuldades de coordenação administrativa na gestão do território transfronteiriço; o que sendo feito de forma indepen-dente com o tratamento parcial das bacias hidrográficas transfronteiriças, pode gerar problemas e riscos ambientais administrativos. Um projecto--piloto numa área transfronteiriça, possibilitará uma melhor gestão em si-tuações de emergência, com aumento da eficiência e diminuição dos custos associados.

A vulnerabilidade de um sistema aquífero pode ser entendida como a sua maior ou menor capacidade de atenuação face à passagem de poluentes, sendo uma propriedade intrínseca do sistema hidrogeológico. Tendo por objectivo a construção da cartografia de vulnerabilidade da água subterrâ-nea na bacia hidrográfica do Rio Águeda, foram testados 3 métodos distin-tos: DRASTIC (vulnerabilidade intrínseca); DRASTIC Pesticida (parâme-tros intrínsecos e ponderação de influências antropogénicas extrínsecas) e Índice de Susceptibilidade (IS) (vulnerabilidade extrínseca).

O índice de vulnerabilidade DRASTIC consiste no somatório da média


ponderada de 7 parâmetros: profundidade da zona não saturada (D); re-carga do aquífero (R); material do aquífero (A); tipo de solo (S); topografia (T); influência da zona vadosa (I) e condutividade hidráulica (C). O índice DRASTIC pesticida, é uma variante do anterior, e foi desenvolvido em resposta à vulnerabilidade das zonas agrícolas, em particular com a intensa aplicação de nitratos; pelo que são introduzidas modificações na pondera-ção atribuída a cada parâmetro.

O IS, é uma adaptação do método DRASTIC, em que são eliminados os parâmetros S, I e C e inserido o parâmetro Uso do Solo, sendo classificado de 1 (menor vulnerabilidade) a 100% (elevada vulnerabilidade). Em síntese, e da intersecção dos mapas representativos das diferentes classes dos atributos de cada parâmetro, é obtido um mapa de vulnerabilidade final (Fig. 1).

Os resultados obtidos com a aplicação do índice DRASTIC, mostram um predomínio de um índice de vulnerabilidade baixo (102 - 119), nas áreas a norte e sul da bacia. Na zona central da bacia, o índice de vulnerabilidade é classificado de intermédio (120 - 139); embora ocorram áreas de vulne-rabilidade intermédia a elevada (140 – 159) (Figura 1a). De referir que a vulnerabilidade é considerada como extrema para o intervalo de 180 a 230. Esta zona de maior vulnerabilidade coincide com os materiais sedimentares do aquífero de Ciudad Rodrigo, podendo ser justificada tanto pelos mate-riais litológicos e sua permeabilidade, bem como, pela ocupação humana e actividades associadas aí desenvolvidas.

A aplicação do método DRASTIC pesticida, mostra que as zonas ini-cialmente de baixa vulnerabilidade, passam a ser classificadas como de vul-nerabilidade intermédia (120 - 159); face às actividades humanas associadas às diversas explorações mineiras de Sn-W e U, com elevados teores de me-tais pesados, nomeadamente de arsénio, presentes nesta região. Na zona de Ciudad Rodrigo, e tendo em conta as numerosas explorações agrícolas existentes, por ser uma zona mais propícia a este tipo de actividade; a vul-nerabilidade é elevada (160 - 195) (Figura 1b).

Na determinação IS, é abandonada a influência da vulnerabilidade intrín-seca pura e considerada a da vulnerabilidade extrínseca; dependo do tipo de ocupação do solo. Na bacia hidrográfica do rio Águeda ocorrem áreas de vulnerabilidade extremamente baixa a muito baixa (IS < 40%) onde a ocupação é mais reduzida; enquanto na parte central da bacia, é moderada a elevada e elevada (IS = 60 a 80%) (Figura 1c).


Figura 1. Cartografia de vulnerabilidade na Bacia do rio Águeda aplicando o método: a) DRASTIC; b) DRASTIC pesticida; c) Indice de susceptibilidade.

A bacia do Águeda apresenta clara heterogeneidade do ponto de vista das diferentes vulnerabilidades calculadas. A zona mais vulnerável é sem dúvida a área central coincidindo com o extenso aquífero do terciário e área urbana existente (Ciudad Rodrigo). A norte e a sul da bacia surgem áreas de vulnerabilidade moderada a elevada que merecem um estudo detalhado em trabalhos futuros. Poderão indiciar que as antigas explorações mineiras continuam a constituir um factor de risco ambiental.

Futuro trabalho de campo irá permitir um desenho de amostragem mais rigoroso e o trabalho de investigação subsequente permitirá explorar o im-pacto da utilização de distintas técnicas de krigagem no cálculo dos diferen-tes atributos, para toda a área de estudo. Palavras chave: vulnerability; DRASTIC; DRASTIC pesticide; susceptibili-ty index; Águeda river

AgradecimentosEste trabalho é financiado pelo projecto POCTEP: Águeda - Caracterización am-

biental y análisis de riesgos en cuencas transfronterizas: proyecto piloto en el río Ague-da, desenvolvido pelo Instituto Politécnico de Castelo Branco (Portugal), Instituto de Recursos Naturais e Agro-Ambientais (Salamanca, Espanha) e Universidad Europea Miguel de Cervantes (Valladolid, Espanha).


Bibliografia

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O processo de conceção do produto turístico integrado como

metodologia de diagnóstico exploratório num destino

turístico – perspetiva da ofertaThe process of integrated tourist product

design as an exploratory diagnosis methodology of tourist destination –

– a perspective of supply

Luis Almeida1

[email protected]

Abstract

A theoretical model of tourist destination, namely its organization based on Integrated Tourist Products (ITP), the interest in defining themes gui-ding the activities of their respective ITPs, the advantages presented by the establishment of a network of partnerships related to ITPs and the need 1 docente da ESACB de 1987 a 1992.


to establish a set of indicators, show the importance of developing a me-thodology of ITPs conception and subsequent exploratory data collection, based on ISO 9001:2008 and 14001:2004.

The process of ITP conception and procedures, with work instructions, use integrated methodologies for diagnosis and for document drafting: ‘Ini-tial characterization of the tourist destination’ and ‘Classification of tourist attractions’, including attraction already in operation and potential attrac-tion.

The information from these records, complemented with theoretical information available, enables the ‘design’ of ITPs into a perspective of tourism supply. Therefore, its strategic development and its regular ope-ration is framed by an Integrated Management System, based on rules of sustainability, quality and governance.Keywords: Integrated Tourist Product; tourist destination, conception process, procedures, exploratory diagnosis.

Resumo

O presente trabalho pretende propor uma metodologia de diagnóstico exploratório, baseado nos contributos necessários (inputs) ao desenvolvi-mento do processo de Conceção dos Produtos Turísticos Integrados (PTI) e dos procedimentos relacionados.

Os objetivos de desenvolvimento de uma metodologia de conceção do PTI, com base nos recursos existentes nos destinos turísticos e de realiza-ção de um diagnóstico exploratório das respetivas caraterísticas, baseiam--se (inputs) na inventariação e classificação dos recursos relevantes para a atividade turística do destino.

O conhecimento das opções organizacionais do destino turístico, no âmbito do diagnóstico exploratório, é condição fundamental à sua adapta-ção ao modelo de Destino Turístico como suporte geográfico de Produtos Turísticos Integrados.

O quadro teórico de referência desenvolve-se a partir dos conceitos de-senvolvidos por Ritchie, J.R.B. e Croutch, G.I. (2003) na importância das atrações na motivação à visita; Inskeep, E. (1991) e Bercial, R.A. (2008) para os aspetos relacionados com a avaliação ponderada dos recursos/clas-sificação; Manente, M. e Minghetti, V. (2006) no que se refere aos aspetos relacionados com o Produto turístico integrado; Dwyer, L. et al. (2009), Mossberg, L. (2007) e Gilmore and Pine (2002) na abordagem à relevância


da introdução de um tema ou história na conceção do Produto turístico; Getz, D. (2008) na defesa da importância dos eventos no reforço e divulga-ção do Produto turístico; Richards, G. and Wilson, J. (2006) no que se refere às atividades turísticas criativa e à co-criação.

Na metodologia de conceção do PTI proposta está integrada a inventa-riação e classificação dos recursos/atrações.

A inventariação dos recursos, tal como as sugestões de partida para a definição do “Tema” de cada PTI são obtidas a partir das empresas e outras entidades turísticas (questionário de administração direta). Definidos os ele-mentos de dimensão estratégica (Atrações Principais e Tema) e combinan-do-os com outros elementos do Destino Turístico como: Estrutura Organi-zacional (previamente definida); Elementos caracterizadores (ex. topografia e clima, população residente, características socioeconómicas, etc); Outros recursos e competências (ex. recursos financeiros, recursos humanos, etc.), ficam criadas as condições para a conceção do PTI.

Após a inventariação, a classificação dos recursos com base na “Ficha de classificação das atrações turísticas”, procede-se à classificação das atrações, usando a escala proposta por Abellan, F.C. e González, F.C. (2005) que pro-põe ponderação para os diferentes aspetos, aos quais foram acrescentados aspetos relacionados com Impactes Socioculturais e Atividades Criativas Turísticas. As dimensões em análise na ficha referida são três:

� Características intrínsecas do recurso que integra os aspetos: localização, singularidade, estado de conservação, fragilidade na sustentabilidade.

� Características do recurso em relação ao uso turístico que integra: rele-vância regional/nacional, relevância internacional, acessibilidade/sinalé-tica, capacidade de uso turístico.

� Capacidade de influência do recurso nas estratégias de desenvolvimento do Produto/Destino complexo e diversificado, respeitante aos aspetos: capacidade de uso turístico, necessidade de investimento, viabilidade económica da exploração, coerência com os Produtos Turísticos Glo-bais, proximidade e coerência com outras atrações ou centro urbano, existência ou viabilidade de eventos relacionados e existência ou viabili-dade de atividades criativas relacionadas.

A classificação dos recursos proposta, além de evidenciar a importância relativa de cada recurso para o turismo, tem potencial para evidenciar, entre outros aspetos, necessidades de investimento no respetivo recurso.

Na perspetiva apresentada, a conceção do Produto turístico integrado


(PTI) exige informação sobre os aspetos seguintes, que integram a infor-mação do diagnóstico exploratório:

� Atrações turísticas (centro do processo de conceção);� Tema ou história (reforço indutor às atividades a experimentar);� Meio envolvente (ambiental, económico e sociocultural);� Serviços prestados (parceiros);� Atividades turísticas criativas (parceiros);� Eventos (integrados nos PTI’s).

Como consequência do diagnóstico exploratório, consideram-se como passos necessários à conceção dos Produtos turísticos integrados os referi-dos na figura 1.

Figura 1 – Passos da conceção dos Produtos turísticos integrados (PTI)

Como conclusão do apresentado, considera-se que Produto turístico integrado (PTI) obtido emerge de uma atração turística principal (inven-tariada e classificada), adotando um tema, cuja imagem e divulgação é po-tenciada por eventos. O mesmo PTI pode integrar Produtos turísticos es-pecíficos complementares baseados em atrações de menor potencial, sendo as “Atividades turísticas criativas” entendidas. O design do PTI, integrando todas as prestações de serviço relacionados, deve ter uma perspetiva de cadeia de valor, integradora dos vários subsetores e facilitadora da gestão de performances.Palavras chave: Destino turístico, Diagnóstico exploratório, Processo de conceção, Produto turístico integrado


Bibliografia

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Erosão hídrica dos solos – factor de desertificação física e humana

Water soil erosion - factor of physical and human desertification

António Canatário DuarteInstituto Politécnico de Castelo Branco, Escola Superior Agrária. Castelo Branco, Portugal

acduarte @ipcb.pt

Abstrat

Water erosion, with the consequent soil loss, represents a cost to agri-culture as it means loss of productive land, nutrients and organic matter as well as environmental degradation of water resources downstream. This cycle of unsustainability will lead to physical desertification of places ac-companied by human desertification. It is essential to understand the pro-cess, the influence of each factor on which it depends, for the adoption of


more effective actions for its prevention. This study has taken place in a small watershed (190 ha), located in the Idanha-a-Nova county, where a sui-table experimental device was installed. The randomness of the Mediterra-nean climate can determine years with higher volumes of precipitation that correspond to more erosive events, and drier years with the occurrence of fewer erosive events, but with expanded erosive potential in some of them. In this analysis we conclude there is a strong protective effect of vegetation by comparing the sediment concentration in water in two erosion events, corresponding to quite different covering conditions in the basin. Runoff will be more or less powered, depending on other factors that influence the erosive process, namely, vegetation, soil, topography, and agricultural practices.Keywords: Water erosion, soils, physic desertification, human desertifica-tion, Mediterranean climate.

Resumo

A actividade humana, ancestralmente no exercício da actividade agrí-cola e atualmente no exercício de outras atividades, faz-se, normalmente, degradando os recursos que usa. A situação torna-se especialmente preocu-pante no caso dos recursos naturais não renováveis, ou renováveis a longo prazo, como é o caso dos solos. A intensificação da actividade agrícola e o surgimento de outras atividades degradativas, a não observância pelo uso adequado do solo, e ausência de práticas da sua conservação, conduz os sistemas a um equilíbrio instável, relacionado com o conceito de erosão acelerada. Torna-se imperioso não degradar mais do que a capacidade de renovação deste recurso natural (tolerância anual de perda de solo), ou, por outras palavras, usar de forma sustentável o solo. A erosão hídrica, com a consequente perda de solo, representa assim um custo para a agricultura, já que significa perda de terra produtiva, nutrientes e matéria orgânica, iludi-da pelo aumento progressivo de fertilizantes que oneram o agricultor para manter uma determinada capacidade produtiva do solo (FAO, 1994). Ainda assim, esta trajetória será incapaz de assegurar a sustentabilidade do ecos-sistema agrícola e a manutenção da actividade de forma economicamente viável. Este ciclo de insustentabilidade levará, a prazo, a uma desertificação física dos lugares acompanhada de uma desertificação das comunidades rurais cuja vivência, e muitas vezes sobrevivência, assentam na actividade agrícola. nos países sujeitos ao clima do tipo mediterrânico, devido princi-


palmente ao largo período estival, quente e seco, que dificulta a manutenção de uma cobertura vegetal permanente sobre o solo, e a ocorrência de chu-vas no final do Verão e durante o Outono com grande potencial erosivo.

Uma grande parte do território nacional está sob a ameaça de perda elevada de solo por erosão hídrica, ocasionada por razões diversas nas di-ferentes zonas do país. Assim, na região a norte do país o factor que de forma decisiva condiciona o índice de perda de solo é a topografia, apesar da vegetação garantir uma boa cobertura do solo. Na região sul do território nacional, a fraca resistência dos solos ao processo de erosão hídrica, entre outras razões pelo baixo teor de matéria orgânica, e a escassa cobertura ve-getal dos solos, são os fatores que mais podem influenciar a perda de solo. O cruzamento da informação relativa à suscetibilidade dos solos à erosão hídrica, com a informação do Índice de seca e Índice de aridez, permite ob-ter uma nova carta de Índice de desertificação física do território nacional (Pimenta et al., 1997) (Figura 1). Podemos ver que grande parte das áreas com suscetibilidade elevada à erosão hídrica se sobrepõe às áreas com um risco elevado de desertificação, configurando aquele processo como um factor importante no processo de desertificação do país. A introdução nesta abordagem de indicadores sociais e económicos, tal como tem vindo a ser proposto por vários foros e autores ligados às questões da desertificação, permite evidenciar também o risco de desertificação humana dos lugares.

Os fatores que afetam o processo de erosão hídrica do solo são o clima, solo, topografia e vegetação. Destes fatores, a vegetação, as características do solo e a topografia do terreno, podem ser mais ou menos condicionados pela actividade humana; a vegetação é o factor que de forma mais fácil po-derá ser condicionado. Neste contexto, a actividade humana, no desenvol-vimento da atividade agrícola e de outras atividades, constitui-se também como um dos fatores que influenciam o processo.

Nas regiões com as características edafo-climáticas da generalidade do território nacional, é decisivo para o uso sustentável do solo o controlo da erosão hídrica, e mais ainda será num quadro de alterações climáticas, que, entre outros cenários, prevê o aumento de fenómenos extremos. En-tre estes fenómenos aqueles autores destacam o aumento da frequência e intensidade de episódios de precipitação intensa, especialmente no Inverno, aumentando o risco de fenómenos intensos de erosão hídrica. É igualmente expectável o aumento da frequência e intensidade das vagas de calor estivais e o risco de secas associadas. Este cenário, conjugado com o aumento de erosão dos solos, representa um agravamento das condições favoráveis à


desertificação física e humana de muitas zonas do território nacional. A erosão, como processo natural, não é possível anular-se completamen-

te, sendo prudente manter a perda de solo compatível com a sua capacidade de regeneração natural, e assim travar a espiral de degradação física do solo e de desertificação humana das zonas afetadas. Com as práticas de conser-vação consegue-se, ao mesmo tempo, diminuir as perdas de nutrientes das parcelas agrícolas, e por consequência a contaminação do meio hídrico a ju-sante, bem como reduzir as taxas de sedimentação nos rios e albufeiras. São várias as medidas de mitigação do processo de erosão hídrica dos solos, e de instrumentos que ajudem à definição de estratégias sustentáveis do seu uso, que iremos desenvolver a seguir. Das medidas mais eficazes no controlo do processo, destacamos as relacionadas com as práticas culturais dos agricul-tores. Estas medidas, visando a sua aplicação ao nível das parcelas agrícolas, têm como objetivo principal evitar que se inicie o processo, e devem ser conjugadas com outras estratégias de intervenção. Adoptadas individual-mente pelos agricultores, não requerem obras nem novos equipamentos,

Figura 1: Índice de perda de solo para Portugal continental, integrando o índice de erosividade da chuva, erodibilidade dos solos, cubertura vegetal e topografia, e Índice de desertificação, integran-do o Índice de seca e Índice climático (Pimenta et al., 1997).


mas antes uma mudança de atitude, como por exemplo a manutenção de uma cobertura vegetal nos meses mais críticos (Duarte et al., 2012). A Fi-gura 2 ilustra a importância da vegetação, através da concentração de sedi-mentos em dois eventos de ponta registados em alturas distintas do ano.

Figura 2 - Relação entre o caudal e a concentração de sedimentos no escoamento na secção de refe-rência de uma bacia hidrográfica experimental, em dois eventos de ponta na estação de chuva de 2005/2006 (evento de ponta 1 – 22/10/2005; evento de ponta 2 – 15/01/2006) (Duarte, 2006).

Devemos destacar também a existência de campos experimentais de es-tudo e de bacias hidrográficas experimentais do processo erosivo, que têm como objetivo compreender melhor o processo para melhor atuar no seu controlo. Contribuindo de forma efetiva para a mitigação da erosão hídrica, os modelos de simulação, sendo uma simplificação da realidade, são instru-mentos bastante úteis na definição de estratégias de conservação do solo (Duarte et al., 2007).

Razões de ordem edafo-climática, conjugadas com políticas nem sempre consentâneas com a salvaguarda do uso sustentável dos recursos naturais, determinam que grande parte do território nacional esteja sob o risco mais ou menos severo de erosão hídrica dos solos. Numa abordagem consequen-te desta questão devem ter lugar incentivos à implementação de medidas agroambientais que preservem os recursos, bem como políticas sensatas de ordenamento do território que invertam, ou que previnam, o processo de desertificação humana de algumas zonas do país. A conservação do solo e da água é apontada como uma das medidas estratégicas no Programa de Acção Nacional de Combate à Desertificação. De estudos levados a cabo numa bacia hidrográfica experimental, localizada no concelho de Idanha--a-Nova, têm sido apurados dados que permitem compreender a dinâmica do escoamento e do arrastamento de sedimentos àquela escala territorial, e que ajudam na prevenção dos riscos de erosão hídrica dos solos. A alea-


toriedade do clima mediterrânico, que se prevê acentuada num cenário de alterações climáticas, pode determinar anos com volumes de precipitação mais elevados a que correspondem maior número de eventos erosivos, e nos quais a curva acumulada da produção de sedimentos evoluirá com a mesma tendência da curva acumulada do escoamento. Contudo, apesar de nos anos mais secos ser previsível a ocorrência de menor número de even-tos erosivos, alguns podem ter um potencial erosivo ampliado, como foi possível observar na bacia hidrográfica em consideração. A manutenção de uma cobertura vegetal no solo, sobretudo nos períodos de chuva mais críticos, é fundamental na prevenção do processo erosivo. Foi possível con-cluir nesta análise de dados sobre o enorme efeito protetor da vegetação ao compararmos a concentração de sedimentos no escoamento em dois eventos erosivos, correspondentes a condições de revestimento da bacia bastante diferentes. Pela natureza do processo, para ocorrer erosão hídrica é necessário que haja escoamento superficial; no entanto, a forma como se manifestam outros fatores, concretamente a vegetação, o solo, a topogra-fia do terreno e as práticas culturais dos agricultores, determinará a forma como se manifesta o seu efeito no processo. Com a utilização do modelo AnnAGNPS é possível simular a distribuição espacial do escoamento e da taxa de produção de sedimentos, observando-se que não há uma correla-ção entre aqueles resultados exatamente porque a produção de escoamento superficial mais ou menos elevado, não é suficiente para provocar erosão hídrica de amplitude correspondente.Palavras-chave: Erosão hídrica, solos, desertificação física, desertificação humana, clima mediterrânico.

Bibliografia

Duarte, A. C. et al. 2007. Erosão hídrica dos solos – Factor de desertificação física e humana. Revista EGITANEA SCIENCIA, Nº11, 117-143.

Duarte, A. C. et al. 2007. Application of the AnnAGNPS model to a small agricultural watershed, to analyze the spatial and temporal distribution of the pollutants and runoff. Proceedings of the 5th International Congress of the European Society for Soil Conservation, Palermo (Italy), 25-28 June.

Duarte, A. 2006. Contaminación difusa originada por la actividad agrícola de riego, a la escala de la cuenca hidrográfica. Tesis Doctoral, Universidad de Córdoba, Espanha.

FAO 1994. Introduction à la gestion conservatoire de l´eau, de la biomasse et de la fertilité des sols. R. Roose. Bulletin Pédologique de la FAO No. 70, Food and Agriculture Organization of the United Nations, Roma.

Pimenta, M. et al. 1997. A proposal of indices to identify desertification prone areas. Jornadas de refléxion sobre el Anexo IV de aplicación para el Mediterráneo Norte – Convenio de Lucha Contra la Desertificación, Murcia.


Agregados geopoliméricos artificiais para utilização no

tratamento de águas residuaisGeopolymeric artificial aggregates for using in wastewater treatment

Isabel Castanheira e SilvaInstituto Politécnico de Castelo Branco, Escola Superior Agrária. Castelo Branco, Portugal

[email protected]

Abstract

Geopolymeric binders are artificial materials obtained by alkaline activa-tion of alumino-silicate materials. Several geopolymeric artificial aggregates (AGA) were developed, using waste mud from Panasqueira’s mines and the most stable in water was selected to be used as a fixed-film wastewater


treatment processes The AGA’s physical and chemical properties have been analyzed and they were shown adequate for wastewater treatment proces-ses. Following that, the AGA were put on a biological filter, that filtrates through submerged packed bed, in order to evaluate its efficiency in remo-ving specific pollutants of urban residual waters. The artificial materials through alkaline activation of waste mud present itself as viable solution to compete with the traditionally used materials.Keywords: Geopolymeric artificial aggregates, waste mud, wastewater treatment

Resumo

A água é um recurso natural imprescindível a qualquer forma de vida, desempenhando um papel fundamental no seu desenvolvimento e de todo o seu meio envolvente. É, assim, um elemento de primordial importância na regulação do funcionamento dos ecossistemas e fundamental para a qua-lidade do ambiente.

O clima e a eventual afluência de água, proveniente de bacias hidro-gráficas, são fatores determinantes na disponibilidade de recursos hídricos existentes numa região, sendo essa mesma disponibilidade variável ao longo do ano. As necessidades de água para a atividade humana também não são constantes e dependem do crescimento populacional, da crescente urbani-zação, do desenvolvimento industrial, agrícola e turístico. As limitações ao aproveitamento de alguns recursos hídricos decorrentes da degradação da qualidade das águas naturais, resultado do insuficiente controlo da poluição de origem antropogénica, acentuam os desequilíbrios entre a procura e a disponibilidade de água.

As políticas internacionais em matéria de prevenção da poluição da água e do solo, centram-se na busca de soluções que sejam eficientes e duráveis e que envolvam a minimização do impacte ambiental, diminuição do consumo de energia, redução da emissão de gases com efeito de estufa e proteção da saúde pública. As soluções mais recentemente preconizadas, envolvem o tratamento e reutilização de águas residuais e de resíduos, minimizando a sua descarga no ambiente, de preferência utilizando soluções sustentáveis e de baixo custo.

Na última década, Portugal registou um avanço notável na infraestrutu-ração do sector de serviços de águas, com um aumento significativo no que respeita à população servida com redes de drenagem e com Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR).

Em áreas de baixa densidade populacional e com aglomerados abaixo


dos 5000 habitantes, os sistemas de tratamento têm privilegiado soluções como os leitos percoladores, biofiltros, leitos filtrantes e leitos de macró-fitas, que em comum, apresentam a utilização de um meio de enchimento (sistemas de tratamento de filme-fixo ou por filtração). O meio de enchi-mento clássico contempla material natural (e.g. brita, seixo rolado, areão grosso ou areia), cuja superfície específica não é muito elevada e que tem apresentado problemas de colmatação. Existem no mercado material sin-tético (e.g. poliestireno e PEAD) e agregados artificiais (e.g. LECA), que constituem uma alternativa ao material natural. Embora estes materiais te-nham conseguido prolongar a vida útil do enchimento e apresentem uma superfície específica muito elevada, têm custos muito elevados. Por outro lado, a elevada superfície específica do material pode levar à diminuição da dimensão das estruturas de tratamento, o que se traduz na diminuição dos custos de investimento. Para as entidades gestoras de serviços de sanea-mento (EG) interessa utilizar materiais de elevada superfície específica e durabilidade, e com um índice de vazios apropriado para minimizar a col-matação e que tenham baixo custo.

Nos sistemas de tratamento por filtração é comum ocorrer colmatação. Este fenómeno está associado à conjugação dos seguintes principais fatores: características da água residual, características do material de enchimento (diâmetro efetivo da partícula, capacidade de absorção de água, resistência à compressão, porosidade intrínseca, superfície específica e índice de vazios), crescimento excessivo de biomassa, acumulação de matéria sólida, forma-ção de precipitados e desenvolvimento de rizomas e raízes (Tchobanoglous et al. (2002), Albuquerque (2003), Ha et al. (2010)). Assim, a procura de materiais de enchimento alternativos, que promovam condições para uma elevada remoção de poluentes e cuja produção envolva custos reduzidos, baixo consumo energético e reduzida emissão de gases de estufa, é um dos desafios para a investigação neste sector.

O desenvolvimento de novos materiais para meio de enchimento de sistemas de tratamento de águas, é uma área de investigação em grande de-senvolvimento, se bem que, na maioria dos estudos encontrados, visa a uti-lização direta de novos zeólitos (naturais ou sintéticos) ou de subprodutos de atividades industriais e agrícolas. O Centro de Investigação C-MADE do Departamento de Engenharia Civil e Arquitetura (DECA) da Universidade da Beira Interior (UBI) tem desenvolvido um material artificial, designado comummente por geopolímero, que resulta da ativação alcalina de lamas re-siduais das Minas da Panasqueira, para aplicações na construção (Pacheco--Torgal (2006)). Este material apresenta durabilidade elevada, elevada resis-


tência mecânica, boa resistência à abrasão e a soluções ácidas, assim como uma reduzida emissão de gases com efeito de estufa, pelo que parece apre-sentar características adequadas para ser usado em contacto com a água. A utilização de geopolímeros para o tratamento de efluentes, além de poder acrescentar inovação neste tipo de tecnologias, permitiria a preservação de materiais naturais e a reutilização e reciclagem de resíduos (lamas) sendo, no entanto, necessário avaliar o seu comportamento na água, e verificar se con-duz a eficiências de remoção de poluentes, comparáveis com as verificadas em sistemas onde são utilizados materiais de enchimento convencionais.

Foram efetuados estudos com o objectivo de desenvolver os agregados geopoliméricos artificiais (AGA), avaliar a sua estabilidade em água ao lon-go do tempo e em diferentes condições de cura (Silva (2012a, 2012b)), es-tudar as suas propriedades físicas e químicas (Silva (2011a, 2011b)) e, ainda, avaliar a sua capacidade para a remoção de azoto, fósforo e matéria orgâni-ca, poluentes típicos das água residuais urbanas, utilizando para o efeito um filtro biológico de fluxo vertical e descendente (Silva (2013)).

Parte deste trabalho foi desenvolvido no âmbito do projeto EVAWET (Avaliação do funcionamento hidrodinâmico e ambiental de leitos de macrófitas para tratamento e reutilização de águas residuais, PTDC/AMB/73081/2006), financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnolo-gia (FCT), desenvolvido no Laboratório de Saneamento Ambiental (LSA) DECA-UBI, que previa o desenvolvimento de AGA para utilização em leitos de macrófitas.

De forma a atingir os objectivos foi elaborado um plano experimental apresentado na tabela seguinte (Tabela 1).

Os materiais artificialmente produzidos por ativação alcalina, das la-mas residuais de minas de volfrâmio, mostraram maior estabilidade em água quando curados a 20ºC (temperatura ambiente) durante um período mínimo de 28 dias. Estes apresentaram resistência mecânica à compressão, após períodos de imersão em água até 3 meses, superiores à resistência apresentada por outros agregados artificias (Silva (2012a, 2012b)), como é o caso da LECA, e ainda, boa resistência a soluções ácidas (Silva (2011a)). A caracterização física dos AGA mostra que a sua densidade, teor de absorção de água e superfície específica são adequados para o desenvolvimento de biofilme, sendo mesmo superiores aos de outros materiais utilizados para meio de enchimento, como a pozolana. O teste de durabilidade de Slake, que estuda o desgaste em meio húmido, classificou os AGA com durabili-dade média-alta (Silva 2011b)). Tabela 1. Plano experimental e objetivos (Silva (2013))


Fases experimentaisSérie de Ensaios

Objetivos

Desenvolvimento e caracterização do geopolímero

I. Ensaios preliminares 1, 2Produção de várias misturas geopoliméricas e seleção

da mistura com a melhor estabilidade em água.

II. Ensaios de caracte-rização do material geopolimérico

1, 2, 3, 4, 5Produção do AGA, determinação das suas caracterís-

ticas físicas e químicas e do seu comportamento em água em diferentes condições de cura e acidez.

Aplicação do geopolímero

III. Ensaios de traçagem 1, 2Avaliação das características hidrodinâmicas do filtro

na presença e ausência de biomassa.

IV. Ensaios de sorção 1Avaliação da capacidade de sorção dos AGA na pre-

sença de amónio, nitrato, nitrito e fósforo através de ensaios em coluna.

V. Ensaios de biodegra-dação

1, 2Avaliação da capacidade dos AGA para a remoção mi-

crobiológica de matéria orgânica, amónio, nitrato e fósforo.

Os AGA utilizados no filtro permitiram, independentemente das condi-ções de operação (em contínuo ou em descontínuo), a remoção de fósforo por sorção e a remoção simultânea de matéria orgânica, amónio (Figuras 1 e 2) e nitrato, através de mecanismos de biodegradação, a taxas e eficiências próximas das observadas em estudos similares realizados com diferentes agregados.

Independente da constituição da alimentação, nos ensaios de biodegra-dação em descontínuo (Figuras 1b e 2b) a remoção de matéria orgânica e amónio foi muito mais elevada do que nos ensaios em contínuo (Figuras 1a e 2a), o que estará relacionado com a ocorrência de um tempo de retenção muito superior e mais propício para a difusão de compostos para o interior do biofilme.

Os ensaios de traçagem detetaram a ocorrência de dispersão longitudi-


0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200 220 240 260

r(CQO)

COA

e r(

CQO

) (g

/m3 .

h)

Série V.2.1 Série V.2.2 Série V.2.3 Série V.2.4 Série V.2.5

0 20 40 60 80

100 120 140 160 180 200 220 240 260

Afl-P1 P1-P2

P2-P3 Afl - P3

COA

e r(

CQO

) (g

/m3 .

h)

COA - Série V.1.1 r(CQO) - Série V.1.1 COA - Série V.1.2 r(CQO) - Série V.1.2 COA - Série V.1.3 r(CQO) - Série V.1.3 COA - Série V.1.4 r(CQO) - Série V.1.4

a) Ensaios em contínuo

b) Ensaios em descontínuo

Figura 1 - Cargas orgânicas aplicada e removida de CQO (Silva (2013))


0

10

20

30

COA

r(CQO)

CNA

e r(

N-N

H4)

(g/

m3 .

h)

Série V.2.1 Série V.2.2 Série V.2.3 Série V.2.4

0

10

20

30

Afl-P1 P1-P2

P2-P3 Afl - P3

CNA

e r(

N-N

H4)

(g/

m3 .

h)

CNA - Série V.1.1 r(N-NH4) - Série V.1.1 CNA - Série V.1.2 r(N-NH4) - Série V.1.2 CNA - Série V.1.3 r(N-NH4) - Série V.1.3

b) Ensaios em descontínuo

Figura 2 - Cargas aplicada e removida de amónia (Silva (2013))

a) Ensaios em contínuo


nal forte no filtro, que poderá prejudicar a remoção de compostos em ali-mentação contínua, se o tempo de retenção hidráulico for baixo, bem como a retenção de soluto na parte superior do filtro, o que poderá ser positivo para a remoção de compostos.

O desenvolvimento de materiais artificiais por ativação alcalina de la-mas residuais para utilização como meio de enchimento de sistemas de tratamento por filtração, apresenta-se assim como uma solução viável para competir com os materiais tradicionalmente utilizados (Silva (2013)).

Bibliografia

Albuquerque, A. 2003. Contribuição para o estudo da remoção de residuais de carbono em filtros biológicos de leito imerso e fluxo descendente. Tese de Doutoramento, Universidade da Beira Interior, Covilhã, 469.

Ha, J., Ong, S., Surampalli, R. 2010. Impact of media type and various operating parameters on nitri-fication in polishing biological aerated filters. Environ. Eng. Res., 15(2), 79-84.

Pacheco-Torgal, F. 2006. Desenvolvimento de Ligantes Obtidos por Ativação Alcalina de Lamas Residuais das Minas da Panasqueira. Tese de Doutoramento, Universidade da Beira Interior, Covilhã.

Silva I., Castro-Gomes J. e Albuquerque A. 2011a. Effect of acid conditions on the structural stabi-lity of mine waste mud-based geopolymeric artificial aggregates for wastewater treatment. Proceedings of 4th International Congress on Energy and Environment Engineering and Management (4 th CIIEM), 25 a 27 de Maio de 2011, Mérida, Espanha, 4 pp (editado em CD-Rom)

Silva I., Castro-Gomes J., Albuquerque A. 2011b. Properties of Geopolymeric Artificial Aggrega-tes obtained from Tungsten Mine Waste Mud, for Wastewater Treatment Processes. Pro-ceedings of COST Action C25 FINAL CONFERENCE Sustainability of Constructions Integrated Approach to Life-time Structural Engineering, 03rd – 05th FEBRUARY 2011, University of Innsbruck, Austria.

Silva I., Castro-Gomes J. and Albuquerque A. 2012a. Mineral wastes geopolymeric artificial aggrega-tes as alternative materials for wastewater-treatment processes - Study of structural stability and pH variation in water. Journal of Materials in Civil Engineering, V. 24, Nº 6, 623-628.

Silva I., Castro-Gomes J. and Albuquerque A. 2012b. Effect of immersion in water partially alkali--activated materials obtained of tungsten mine waste mud. Construction and Building Ma-terials, V. 35, 117-124.

Silva I. 2013. Desenvolvimento de Agregados Artificiais por Ativação Alcalina de Lamas Residuais para Utilização no Tratamento de Águas Residuais Tese de Doutoramento, Universidade da Beira Interior, Covilhã, 211

Tchobanoglous, G., Burton, F., Stensel, H. 2002. Wastewater engineering. Treatment and reuse. McGraw Hill, 1819.


Viabilidade da cultura do sorgo sacarino na produção de

bioetanol em Portugal Alternative energy production in agriculture

- feasibility of bioethanol production from sweet sorghum in Portugal

José Sarreira Tomás MonteiroInstituto Politécnico de Castelo Branco, Escola Superior Agrária. Castelo Branco, Portugal

[email protected]

Abstract

The issue of energy availability has been at the center of attention of mankind since a long time now. Since today’s society depends heavily on petroleum products, which may disappear in the medium term, alternative energy sources should be considered and studied, especially if they have a renewable nature.

In Portugal, the relevance of liquid fuels consumption has been growing in recent decades and, therefore, biofuels are likely to have relative impor-tance in the country’s future. Moreover, stimulation of biomass production by the agricultural sector, with the purpose of this being used as an energy


source, may constitute a remarkable contribution to this sector of the Por-tuguese economy.

Sweet sorghum (Sorghum bicolor ( L. ) Moench ) is one of the most versa-tile agricultural species available for biomass production, particularly with regard to its sugar content and the potential for ethanol production at re-duced cost.

The conference presented here is dedicated to promote a study on the feasibility of cultivation and processing of sweet sorghum in the Beira In-terior region of Portugal, and in particular for the production of biofuels .

From the results obtained so far, it can be considered that this crop may have a potential contribution to the production of different forms of ener-gy and to restore the regional agricultural sector of the economy.Keywords: sweet sorghum, biofuels, regional agriculture, rural development.

Resumo

O tema da disponibilidade da energia tem estado no centro das atenções da Humanidade desde há bastante tempo. Uma vez que a sociedade de hoje depende muito dos produtos derivados do petróleo, que podem desapa-recer a médio prazo, fontes alternativas de energia deverão ser estudadas, sobretudo se tiverem carácter renovável.

Em Portugal, a relevância do consumo dos combustíveis líquidos tem vindo a crescer de forma muito significativa desde os anos 60 do século passado. Apesar de alguma quebra no seu uso na última década, tal reali-dade foi criando espaço para que os biocombustíveis líquidos possam vir a ter relativa importância no futuro energético do país. Por outro lado, o estímulo da produção de biomassa pelo sector agrícola, com a finalidade de ser utilizada como fonte de energia, pode constituir um assinalável contrib-uto para este sector da Economia Portuguesa.

O sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) é uma das mais versáteis espécies agrícolas disponíveis para produção de biomassa, que tem sido utilizada desde há muitas centenas de anos numa grande variedade de países, espe-cialmente no continente africano, de onde é originária, mas também nas Américas e na Ásia. Esta planta tem sido explorada essencialmente pelos seus grãos, utilizados sob a forma de farinha para a produção de diversos bens alimentares, tais como pão (ou produtos similares), mas também com fonte de amido usado na produção de diversas bebidas alcoólicas fermen-tadas. Os subprodutos da cultura são também em regra valorizados, por exemplo como alimento para ruminantes.


A mesma planta tem vindo a ser cultivada também nos Estados Unidos da América, desde o século XVII, mas neste caso com outra finalidade: a de se aproveitarem os açúcares acumulados no sumo dos caules da planta, nomeadamente sob a forma de xarope ou sumo concentrado em alguns estados do Sul e Sudeste do país. Estas cultivares assim exploradas, muitas vezes híbridas, tomam de resto designação própria, a de sorgo sacarino, embora na sua essência se trate de material vegetal estreitamente aparenta-do com o sorgo e que, portanto, recebe a mesma designação científica de Sorghum bicolor (L.) Moench.

Desde há algumas décadas que os açúcares acumulados nos caules do sorgo sacarino passaram a ser estudados no sentido da sua utilização pela indústria do álcool etílico de fermentação, seja este utilizado para fins indus-triais (e.g. solvente), no fabrico de bebidas alcoólicas ou, mais recentemente, como substituo ou aditivo de combustíveis. O interesse desta cultura é tan-to mais valorizado quanto dados experimentais demonstram que se trata de uma espécie pouco exigente em termos fertilizantes, água de rega e energia.

De fato, o sorgo sacarino revela uma série de usos potenciais que, se combinados de forma acertada, podem tornar possível a utilização desta planta como matéria-prima para uma série de produtos comerciais com-plementares. Por outro lado, isto pode ser atingido com um desempenho muito interessante em termos de emissões de Gases com Efeito de estufa.

A conferência apresenta na Escola Superior Agrária do Instituto Politéc-nico de Castelo Branco a 9 de outubro de 2013 foi dedicada à divulgação dos resultados de um estudo sobre a viabilidade do cultivo e transformação do sorgo sacarino na região da Beira Interior de Portugal, nomeadamente para produção de biocombustíveis.

No estudo em causa foram utilizadas diferentes cultivares de sorgo sa-carino (de origem estrangeira, nomeadamente da Índia, da Austrália e da Alemanha, entre outras) e distintas densidades de sementeira (tentando po-voamentos reais de 90.000 a 120.000 plantas por hectare), cultivadas em várias localizações – concelhos de Castelo Branco, Idanha-a-Nova e Vila Velha de Ródão, sempre em condições de regadio.

Pelos resultados obtidos, com rendimentos da cultura a superarem regu-larmente as 70 toneladas de matéria-verde por hectare (com casos pontuais a ultrapassar mesmo as 90 t/ha) e com doçuras médias da ordem dos 17-18º Brix, pode considerar-se esta cultura como um potencial contributo para a produção de diferentes formas de energia e para a restauração do sector agrícola da economia a nível regional


Pelos resultados obtidos, a viabilidade de utilizar a cultura do sorgo sa-carino como matéria-prima numa unidade de produção multifacetada (bio-refinaria) de média dimensão parece admissível para países como Portu-gal, nomeadamente com o objetivo de contribuir para a redução da fatura energética nacional e – não menos importante – também com o sentido de promover o desenvolvimento rural em regiões onde alguma água de rega esteja disponível. Acrescem um conjunto de outras vantagens, de ordem ambiental e social, que de forma alguma são de menosprezar.Palavras-chave: sorgo sacarino, biocombustíveis, agricultura regional, desenvolvimento rural.

Bibliografia

G. Grassi. 2006. Low cost production of Bioethanol from sweet sorghum. Brussels.Köppen et al. 2009. Assessment of energy and greenhouse gas inventories of Sweet Sorghum for

first and second generation bioethanol. Rome.Sancho-Redondo, J. 2007. Ensayo de nuevas variedades de sorgo dulce [Sorghum bicolor (L.) Moech ]

en las condiciones de Beira Interior, Portugal. ESA/IPCB, Castelo Branco.


Avaliação do potencial de produção de etanol de 2.ª geração a partir dos resíduos das podas do

olivalEvaluation of the potential production

of 2.nd generation ethanol from waste pruning of the olive grove

Pedro N.1, Duarte A.2Instituto Politécnico de Castelo Branco, Escola Superior Agrária. Castelo Branco, Portugal

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Abstract

Waste from pruning of olive grove is a largely agricultural residue avai-lable in Portugal. It is estimated that the quantity of material produced annually in the olive pruning may amount to 290 000 tons per year. This material without any commercial use, up to present, can be used as a raw material for the production of second generation ethanol. This process requires the completion of three sequential steps: pretreatment, enzymatic hydrolysis and fermentation.1ESA -IPCB – Escola Superior Agrária, Instituto Politécnico de Castelo Branco2CICS-UBI - Health Sciences Research Centre, University of Beira Interior


The aim of this study is to evaluate the potential production of se-cond generation ethanol based on the release of sugars resulting from di-fferent pretreatments and subsequent enzymatic hydrolysis. In this work, 4 pretreatments were tested: 1) with dilute sulfuric acid [temperature: 60 to 180 ºC, time: 30 to 120 minutes and H2SO4 concentration: 0,50 to 5,00% (w/w)], 2) with sodium hydroxide [temperature: 40 to 140 °C, time: 20 to 120 minutes and NaOH concentration: 0.31 to 61.9 % (w/w)], 3) with sodium hydroxide and hydrogen peroxide [time:45 minutes, temperature: 40 to 140 °C, NaOH concentration: 0.31 to 6.19% (w / w) and H2O2 con-centration: 0.31 to 6.19% (w/w)] and 4) with ammonia [temperature: 50 to 100 º C, time: 1 to 8 hours and NH3 concentration: 1.00 to 15.00% (w/w)].

Enzymatic hydrolysis experiments on pretreated solid fraction were per-formed at 5% (w/v) solid concentration in 50 mM citrate buffer with pH 4.8 and a BSA concentration of 60 mg/g dry biomass. The reaction mixtu-re was incubated at 50ºC for 174h in an orbital shaker with agitation at 150 rpm. Three commercial enzyme preparations from Novozymes (Denmark), NS22086 (cellulase complex – 148FPU/ml), NS22118 (b-glucosidase - 426 p-NPGU/ml) and NS22083 (Xylanase – 7498 IU/ml), were used in enzy-matic hydrolysis. Two enzyme concentrations were tested: 6FPU enzyme/g of substrate, 18 p-NPGU/g of substrate, 18 IU/g substrate and 18FPU/g of substrate, 36 p-NPGU/g of substrate, 36 IU/g of substrate.

Total carbohydrate content of the initial biomass was 51.25%, in which glucose was the major constituent with 33.59%. Contents of lignin and ex-tractable found in biomass were 24.96% and 15.84%, respectively.

The pre-treatment carried out with sulfuric acid with a H2SO4 concen-tration of 4.09% (w/w) for 102 minutes at a temperature of 156 °C, per-formed with 18FPU/g of substrate, 36 p-NPGU/g substrate and 36 IU/g of substrate, has presented a enzymatic hydrolysis yield of 84%. In these conditions, 90% of sugars were available for fermentation, corresponding this value to the sum of the sugars released into the hydrolyzate during the pre-treatment with the sugars released during enzymatic hydrolysis.Keywords: Pruning of olive groves, 2nd generation ethanol, pretreatment, enzymatic hydrolysis

Resumo

As fontes de energia renováveis caracterizam-se, em termos gerais, pela sua disponibilidade descentralizada, por apresentarem uma capacidade de se auto-regenerarem em curtos períodos de tempo e pelos reduzidos im-


pactes ambientais decorrentes da sua utilização. A procura pelos recursos energéticos endógenos poderá dar um importante contributo para a redu-ção do consumo de energia fóssil, com reflexos directos sobre os preocu-pantes impactes ambientais a si associados, permitindo assim, a melhoria da qualidade do ar, da saúde das populações, bem como, a redução/controlo da importante e crescente poluição industrial e urbana, com respectivas implicações para o aquecimento global. A promoção das energias renová-veis permite, para além da redução da dependência energética também a diversificação geográfica da energia primária, ou seja, a possibilidade desta ser produzida numa geografia mais alargada (redução da dependência estra-tégica). Neste último ponto é usual ouvir falar de produção de energia des-centralizada, quer isto dizer que a sua produção é realizada de acordo com a distribuição do recurso, gerando por isso, um desenvolvimento alargado a todo o território, e não apenas às regiões mais industrializadas. Este facto pode assim, tornar esta energia determinante na promoção da economia e na criação de emprego em regiões rurais.

Em 2011 o sector dos transportes representava em Portugal 35,8 % do consumo final de energia (DGEG, 2013). Esta importante percentagem é partilhada pela maioria das sociedades desenvolvidas criando uma de-pendência energética com consequências ambientais difíceis de contornar. Actualmente, os EUA e o Brasil são os maiores produtores de bioetanol utilizando respectivamente para a sua produção Milho e Cana-de-açúcar (OECD-FAO, 2011). Sem surpresas, a crescente procura energética e em particular de biocombustíveis exigirá no futuro um acréscimo exponencial nas quantidades de matéria primas requeridas, provocando um grande dese-quilíbrio no mercado alimentar, seja por substituição do destino do produto (cereais), seja pela conversão de terras de criação de gado em plantações de Cana-de-Açúcar. Eticamente não é aceitável a utilização de alimentos para a produção de combustíveis para os transportes, em detrimento da alimenta-ção humana e animal. Com vista a corrigir esta situação, a União Europeia a partir de 2006 faz a distinção entre bioetanol de primeira geração, como aquele onde a matéria-prima provém do sector alimentar, e o bioetanol de segunda geração, aquele que se obtém utilizando matérias-primas que não provêm desse sector (UE, 2006). Todavia, os processos de obtenção de bioetanol de segunda geração são mais complexos envolvendo tecnologias e processos em desenvolvimento, sendo no presente, mais onerosa a sua produção. No entanto, os avanços que se esperam obter em termos labo-ratoriais sugerem que num futuro próximo a produção de biocombustíveis de segunda geração possa ser competitiva.


A produção de etanol por métodos bioquímicos baseia-se na aplicação de um conjunto de processos de extracção, separação e de conversão bio-lógica dos componentes elementares da biomassa como meio de produzir biocombustíveis, bioprodutos e bioenergia. Os processos utilizados na pla-taforma bioquímica têm o objectivo de extrair os açúcares simples existen-tes nos componentes principais dos materiais lenhocelulósicos (celulose, hemiceluloses e lenhina) através da quebra das estruturas polimerizadas da celulose e da hemicelulose seguida do posterior processo fermentativo, no qual através da acção de alguns microorganismos o açúcar é convertido em etanol (Figura 1).

Figura 1 – Etapas na produção de etanol de 2ª geração (Fonte: Oak Ridge National Laboratory, 2013)

Como os açúcares nos materiais lenocelulósicos não se encontram aces-síveis ao tratamento enzimático, é necessária a realização prévia de um pré--tratamento, podendo este ser efectuado por métodos químicos, térmicos ou biológicos (Pu et al., 2008). A escolha do método de pré-tratamento, bem como a severidade dos factores utilizados, deve ser realizada tendo em con-ta que os materiais lenhocelulósicos apresentam diferenças significativas na sua constituição e estrutura. Estas diferenças fazem-se sentir nas diferentes


partes da planta (tronco, ramos e folhas) variando também, dentro destas, em função da idade, do estádio de desenvolvimento e de outras condições (Kumar et al., 2009). Se o pré-tratamento não for suficientemente severo o resíduo sólido resultante não será facilmente hidrolisado enzimaticamente, se porventura for demasiado severo conduzirá a formação de produtos de degradação que inibirão os microorganismos fermentativos (Balat, 2011; Mosier et al., 2005). Após o pré-tratamento, na etapa de hidrólise enzimá-tica a quebra das estruturas polimerizadas da celulose e hemicelulose passa a ser realizada por intermédio de carbohidrolases, convertendo-se aquelas moléculas em açúcares simples passíveis de serem digeridos pelos organis-mos fermentativos (Gupta, 2008; Jørgensen et al., 2007).

Na etapa de fermentação são por norma utilizadas leveduras, genetica-mente modificadas, de forma a aumentar a quantidade de hidratos de car-bono que são convertidos em etanol (Hahn-Hägerdal et al., 2007).

A produção de etanol a partir da utilização dos resíduos das podas do olival permitirá valorizar um resíduo agrícola, comum nos países da orla da bacia do mediterrâneo, sem qualquer utilização comercial, numa matéria--prima passível de ser utilizada na produção de etanol de 2ª geração. A viabilidade prática dos projectos de produção de etanol a partir de material lenhocelulósico pode ainda ser melhorada se, para além do etanol, existir o aproveitamento dos compostos intermédios que são gerados na sua produ-ção aplicando um conceito de biorrefinaria.

O objectivo principal deste trabalho consistiu em analisar o potencial de produção de etanol de 2ª geração a partir dos resíduos das podas do olival (O1). Esse potencial foi avaliado com base na libertação de açúcares disponíveis para fermentação resultantes de diferentes pré-tratamentos e da hidrólise enzimática subsequente. Mais especificamente pretendeu-se: optimizar as condições processuais dos pré-tratamentos (O2), analisar a influência dos pré-tratamentos na digestão enzimática (O3), estudar a in-fluência da carga enzimática no rendimento da hidrólise enzimática (O4) e analisar as interacções entre celulases, beta-glucosidades e xilanases (O5).

Neste trabalho foram testados quatro pré-tratamentos: 1) com ácido sulfúrico diluído [temperatura: 60 a 180 º C, tempo: 30 a 120 minutos e concentração de H2SO4: 0,50 a 5,00% (w/w)], 2) com hidróxido de sódio [temperatura: 40 a 140 °C, tempo: 20 a 120 minutos e concentração de NaOH: 0,31 a 61,9 % (w/w)], 3) com hidróxido de sódio e peróxido de hi-drogénio [tempo de 45 minutos, temperatura: 40 a 140 °C, concentração de


NaOH: 0,31 a 6,19% (w / w) e concentração de H2O2: 0,31 a 6,19% (w/w)] e 4) com amoníaco [temperatura: 50 a 100 º C, tempo: 60 a 480 minutos e concentração de NH3: 1,00 a 15,00% (w/w)].

Os ensaios de hidrólise enzimática nos resíduos sólidos dos pré-trata-dos foram realizados com uma concentração de sólidos de 5% (w/v), em tampão citrato 50mM com pH de 4,8 e com uma concentração de BSA de 60mg/g de biomassa seca. A mistura de reacção foi incubada a 50ºC, durante 174h, num agitador orbital com agitação de 150rpm. Para a hidró-lise enzimática foram utilizados três complexos enzimáticos gentilmente cedidos pela Novozymes (Dinamarca), NS22086 (complexo de celulases – 148FPU/ml), NS22118 (b-glucosidase - 426 p-NPGU/ml) e NS22083 (Xi-lanase – 7498 IU/ml) tendo sido testadas duas cargas enzimáticas 6FPU/g de substrato, 18 p-NPGU/g de substrato, 18 IU/g de substrato e 18FPU/g de substrato, 36 p-NPGU/g de substrato, 36 IU/g de substrato.

(O1 – análise do potencial de produção de etanol de 2ª geração): O trabalho realizado mostrou que os resíduos das podas do olival, com

um teor de açúcares na sua constituição de 51,15% do seu peso seco, po-dem adquirir um papel relevante na produção de etanol de 2ª geração, trans-formando um desperdício da manutenção do olival numa matéria-prima susceptível de gerar riqueza e emprego. A viabilidade prática dos projectos de produção de etanol a partir dos resíduos das podas do olival pode ainda ser melhorada se, para além do etanol, existir o aproveitamento dos com-postos intermédios que são gerados na sua produção aplicando um concei-to de biorrefinaria.

(O2 - optimização das condições processuais dos pré-tratamentos): Neste trabalho conseguiu-se modelar com precisão os compostos solubi-

lizados no pré-tratamento ácido, glucose (R2 = 0,9591), xilose (R2 = 0,9066), arabinose (R2 = 0,9909) e a formação de produtos de degradação (R2 = 0,9813), bem como a constituição do resíduo sólido resultante, peso do resí-duo sólido (R2 = 0,9742), lenhina (R2 = 0,9453), glucose (R2 = 0,8674), xilose (R2 = 0,9266), arabinose (R2 = 0,9962). Nos pré-tratamentos alcalinos conse-guiu-se modelar com precisão as quantidades de lenhina dissolvida (LDNaOH

R2 = 0,9421; LDNaOH + H2O2 R2 = 0,9809 e LDNH3 R2 = 0,8003)

(O3 - analise da influência dos pré-tratamentos na digestão enzimática):De todos os pré-tratamentos efectuados, o pré-tratamento com ácido sul-

fúrico foi aquele que apresentou melhores resultados. Neste pré-tratamento


obteve-se um rendimento de 84% na hidrólise enzimática, realizada com 18FPU/g de substrato, 36 p-NPGU/g de substrato e 36 IU/g de substrato, dos pré-tratados provenientes de pré-tratamentos efectuados com uma con-centração de 4,09% (w/w), durante 102 minutos e com uma temperatura de 156ºC. Nestas condições atingiu-se a maior taxa de açúcares disponíveis para fermentação, correspondendo a soma dos açúcares libertados para o hidroli-sado durante o pré-tratamento, com os açúcares libertados durante a hidrólise enzimática, a 90% dos açúcares existentes na biomassa.

Ao contrário do indicado por diversos autores, não verificámos na hi-drólise enzimática uma estabilização na quantificação dos açúcares liber-tados após as 72h. Neste trabalho observou-se em todos os pré-tratados, em especial nos realizados a 180ºC e a 156ºC, com uma concentração de ácido de 4,09%, um aumento da taxa de açúcares libertados até ao término do período de hidrólise (174h). Este facto mostra, em particular para con-centrações de enzima mais baixas, que os complexos enzimáticos utilizados continuam a actuar sobre o substrato, especialmente se este se encontrar mais acessível pelo pré-tratamento.

Nos pré-tratamentos alcalinos atingiu-se um valor máximo de 64,7% na taxa de libertação de açúcares, após 174h de hidrólise enzimática, nos pré-tra-tados resultantes de pré-tratamentos realizados com temperatura de 120ºC, durante 40 minutos e com uma concentração de NaOH de 15,0%. Nestes pré-tratamentos, não se verificou uma relação directa entre as taxas de re-moção de lenhina e o rendimento da hidrólise, o que nos leva a equacionar que no pré-tratamento alcalino, o sucesso da hidrólise enzimática possa não se encontrar somente dependente das taxas de remoção de lenhina obtidas.

Não se provaram neste trabalho acréscimos significativos nas taxas de libertação de açúcares, durante a hidrólise enzimática, dos pré-tratados que sofreram adição de H2O2 relativamente aos pré-tratados resultantes de pré--tratamentos realizados apenas com NaOH.

Nos pré-tratamentos com NH3 foi conseguida uma taxa de libertação de açúcares de 40,5%, após 174h de hidrólise enzimática, em pré-tratados com apenas 2,83% de concentração de NH3. Este facto leva-nos a equacionar, em trabalhos futuros, a possibilidade de realizarmos pré-tratamentos alcali-nos com menores valores de temperatura e concentração de base, mas com tempos de duração mais elevados.

(O4 - estudo da influência da carga enzimática no rendimento da hidró-lise enzimática):

O aumento da carga enzimática, de 6FPU, 12 p-NPGU e 12IU para 18FPU, 36 p-NPGU e 36IU por grama substrato, promoveu acréscimos


médios no rendimento da hidrólise enzimática de 75% nos pré-tratados com H2SO4, 62% nos pré-tratados com elevada concentração de NaOH, 42% nos pré-tratados com baixa concentração NaOH, 39% nos pré-trata-dos com NaOH e H2O2 e 38% nos pré-tratados com NH3

(O5 – análise das interacções entre os complexos enzimáticos): Nos resultados da determinação das interacções entre os complexos en-

zimáticos, a concentração de celulases foi considerada o principal factor li-mitante no desenvolvimento da hidrólise enzimática, tendo sido observada para baixas concentrações de celulases uma estabilização na libertação de açúcares mesmo aumentando a quantidade de substrato disponível.

Na determinação das interacções entre os complexos enzimáticos pode-mos observar que a aplicação de baixas concentrações de beta-glucosidade e xilanase não limitou o rendimento da hidrólise enzimática. Uma explicação para esta constatação, resulta das beta-glucosidades e xilanases actuarem respectivamente sobre substratos solúveis ou amorfos, possuindo como tal, velocidades de hidrólise mais elevadas que as das celulases que actuam so-bre substratos com regiões cristalinas. Neste trabalho, ao contrário do que é sugerido pela bibliografia consultada, pensamos que a relação entre celula-ses e estes complexos enzimáticos (beta-glucosidade e xilanase) pode ser de 3 para 1, em vez de 1:2. A redução nas quantidades de beta-glucosidade e xilanase utilizadas na realização do processo de hidrólise enzimática poderá assim representar uma poupança económica.

Bibliografia

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